DE19717844A1

DE19717844A1 - Steam locomotive with tank for liquid or gas fuel

Info

Publication number: DE19717844A1
Application number: DE1997117844
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Quellmalz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-04-26
Filing date: 1997-04-26
Publication date: 1999-05-06

Abstract

The locomotive has a tank for fluid or gas fuel located inside a water tank.

Description

Current state of the art

Es ist bekannt, Dampflokomotiven mit flüssigen Brennstoffen zu betreiben, z. B. Schweröl oder Leichtöl. Die Vorratsbehälter hierfür werden an der glei chen Stelle auf dem Tender angebracht, wie der Kohlenkasten bei Lok mit Kohlefeuerung. Die Lage des Kohlenkastens hat sich herausgebildet durch Zweckmäßigkeit beim Auffüllen des oben offenen Kohlenkastens und nicht zu tiefe Lage des Schaufelbleches. Bei Lok-Umbauten von Kohle- auf Öl-Feuerung wurde der Ölbehälter einfach in den bisherigen Kohlenkasten ein gesetzt, bzw. dort äußerlich sichtbar montiert. Bei Lok-Neubauten mit Öl-Feuerung wurde ebenfalls der Ölbehälter vergleichbar auf dem Wasser behälter des Tender aufgebaut.
(Beschreibungen der Baureihen 01.10-Öl und 10 der Deutschen Bundesbahn, Eisenbahn-Zentralamt Göttingen/Minden, 1950, 1957).It is known to operate steam locomotives with liquid fuels, e.g. B. heavy oil or light oil. The storage containers for this are attached to the same place on the tender, like the coal box on a locomotive with coal firing. The position of the coal box has been formed by expediency when filling the open coal box and not too deep position of the blade plate. In the case of locomotive conversions from coal to oil firing, the oil tank was simply inserted into the previous coal box, or mounted there visibly. In new locomotives with oil firing, the oil tank was also built comparable to the water tank of the tender.
(Descriptions of the 01.10 oil and 10 series of the Deutsche Bundesbahn, Central Railway Office Göttingen / Minden, 1950, 1957).

Die Anordnung des Brennstoffbehälters für flüssige oder gasförmige Brenn stoffe nach Stand der Technik hat den Nachteil, daß der Tankinhalt bei Sonneneinstrahlung intensiver Aufheizung unterworfen ist, was insbesondere für Leichtöle und insbesondere im teilgefüllten Zustand des Brennstoff behälters die Gefahr der Ausdampfung leichtflüchtiger Anteile des Brenn stoffes beinhaltet, wodurch sich im Behälter ein Überdruck aufbauen kann, durch welchen die den Brennern in einer bestimmten Einstellung zugelieferte Brennstoffmenge überhöht werden kann, beim Abstellen kleine Brennstoff mengen unkontrolliert durch die Regel- bzw. Abschlußventile der Brenner zuleitung gedrückt werden können (Gefahr unkontrollierter Entzündung); insbesondere bei zur Neige gehendem Brennstoffvorrat die Möglichkeit der Verpuffung besteht; bei mit Leichtöl geringer Temperatur gänzlich gefülltem Behälter besteht die Gefahr des Überlaufens wenn sich der Inhalt infolge Sonneneinstrahlung erwärmt. Bei Schweröl wird anderseits die gleichmäßige Betriebsvorwärmung des Öls bei kalten Außentemperaturen erschwert.The arrangement of the fuel tank for liquid or gaseous fuel State of the art fabrics has the disadvantage that the tank capacity Sun exposure is subject to intense heating, which in particular for light oils and especially when the fuel is partially filled container the risk of evaporation of volatile parts of the distillate contains substance, which can build up excess pressure in the container, through which the delivered to the burners in a certain setting Amount of fuel can be increased when turning off small fuel quantities uncontrolled by the control or shutoff valves of the burners supply line can be pressed (danger of uncontrolled ignition); especially when the fuel supply is running low, the possibility of Deflagration exists; when completely filled with light oil at low temperature Containers run the risk of overflowing if the contents change Sunlight warmed up. With heavy oil, on the other hand, it becomes uniform Preheating of the oil at cold outside temperatures difficult.

Bei Unfällen bedeutet die exponierte Lage des Brennstoffbehälters Gefahren:
In the event of an accident, the exposed position of the fuel tank means dangers:

(a) in the event of the vehicle overturning as a result of flanking or Driving through a switch in the branch direction, for example, consists of the large kinetic impact energy of the considerable amount with the overturning vehicle impacting fuel tank, in particular due to the mostly added own driving speed and in terms of on the large mass of these fuel stocks at main line locomotive (10 up to 12 t for a German locomotive!) there is a risk of fuel tearing container. Splashing hot heavy oil is itself one represents a significant danger for those present in the accident; through the few meters Firing system in front of the tank with hot lining but there is considerable risk of spontaneous combustion and because of the large The amount of fuel is then immediately at risk of developing a large fire!
(b) Since parts of the fuel tank form the outer vehicle boundary at the same time, they are directly exposed to the effects of violence from other vehicles or obstacles involved in the accident (in the case of accidents in rail transport, slipped cargo or exceeding the loading gauge are the main causes, but may be also as a result of accidents in the immediate vicinity of parts of buildings or bridges falling on the locomotive or masts of signaling technology or the line electrification).
Because of the significantly lower viscosity of light oil, the risk of leakage is even greater when the fuel tank is damaged than when heavy oil is used.
(c) at least with considerable kinetic energy, the fuel tank ter be torn off the vehicle and in places around the station considerable crowds of people are thrown or at a neighboring beard track where he can be hit by another train.

problem

Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, den Brennstoffbehälter so auf dem Fahrzeug unterzubringen, daß (a) im normalen Betrieb die Temperatur des Brennstoffes weder unerwünscht hoch ansteigen kann (Leichtöl), noch die Einhaltung einer erwünschten Betriebs temperatur durch Witterungseinflüsse beeinträchtigt wird (Schweröl); (b) eine hohe Sicherheit gegen Beschädigung des Brennstoffbehälters bei Unfällen erreicht wird.The invention specified in the claim is based on the problem to accommodate the fuel tank on the vehicle so that (a) in normal operation the temperature of the fuel is neither undesirably high can increase (light oil), still maintaining a desired operation temperature is affected by weather influences (heavy oil); (b) a high level of security against damage to the fuel tank Accidents is achieved.

solution

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch aufgeführten Merkmale der Unterbringung des Brennstoffbehälters innerhalb des Wasserbehälters gelöst.This problem is solved by the features listed in the claim the placement of the fuel tank inside the water tank solved.

Achieved advantages

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen für den normalen Betrieb darin, das der für Dampflokomotiven stets erforderliche große Wasservorrat im Wasserkasten des Tenders dazu benutzt wird, um den Brennstoffbehälter eine äußere Umhüllung zu bilden von weitgehend gleichbleibender Temperatur und zwar sowohl während eines Fahrtverlaufes als auch Sommers wie Winters. Dadurch wird auch vermieden, daß etwa ein mit Leichtöl geringer Temperatur gänzlich gefüllter Brennstoffbehälter durch Erwärmung des Inhalts zum Überlaufen gebracht wird.The advantages achieved by the invention are for normal operation in that the large water supply that is always required for steam locomotives used in the tender's water tank to hold the fuel tank to form an outer envelope of largely constant temperature both during a journey as well as in summer and winter. This also avoids that a low temperature with light oil completely filled fuel tank by heating the content to Brought overflow.

Bei Unfällen besteht Schutz für den Brennstoffbehälter durch die äußere Umhüllung des Wasserkastens die nunmehr allein die Verformung bei Aufprall aufnimmt, wobei der Wasservorrat mindestens im Bereich vollen bis ca. 1/2 Wasserkasteninhalts noch eine zusätzliche erhebliche energieabsor bierende Wirkung hat bzw. den auf das Fahrzeug punktuell einwirken Stoß verteilt und dämpft, so daß die Belastungsspitzen für den Brennstoffbehälter ganz entschieden herabgesetzt werden. In the event of an accident, the outer fuel tank is protected Wrapping the water box now only the deformation on impact absorbs, the water supply at least in the full to approx. 1/2 water tank content an additional significant energy absorber effect or the impact on the vehicle distributes and dampens so that the load peaks for the fuel tank be decidedly reduced.

Durch die tiefe Unterbringung des Brennstoffbehälters nahe dem stabilen Fahrzeugrahmen, der gemäß den technischen Bestimmungen der EBO, jetzt des EBA Stoßkräfte von wenigstens 200 t aufnehmen können muß, wird nun selbst bei schwerem Unfall mit Überschlagen des Fahrzeuges der Brennstoff behälter kaum mehr beschädigt werden können.Due to the deep placement of the fuel tank near the stable Vehicle frame, which according to the technical regulations of the EBO, now the EBA must be able to absorb impact forces of at least 200 t even in a serious accident with the vehicle rolling over can hardly be damaged anymore.

Sollte dies durch Verkettung unglücklicher Umstände bei schwerster Unfall konfiguration doch geschehen, so kann dies aufgrund der Anordnung nur geschehen, wenn zuvor bereits der Wasserbehälter aufgerissen wurde. Somit kann also stets nur zuerst Wasser und erst dann ggf. auch Brennstoff aus fließen, wodurch nochmals ein gewisser Schutz gegen Entflammung gegeben ist, der sich durch konstruktive Maßnahmen der Aufhängung des Brennstoff behälters und der inneren Durchbildung des Wasserkastens noch effektiver gestalten läßt.This should be done by chaining unfortunate circumstances in the most serious accident configuration happen, this can only happen due to the arrangement happen if the water tank has already been torn open. Consequently can always only first water and then possibly also fuel flow, which again gives a certain protection against inflammation is that by constructive measures of suspension of the fuel container and the inner formation of the water tank even more effectively can be designed.

Description of an embodiment

In Abb. 2 ist ein Beispiel eines normalen Tender für Kohlefeuerung dargestellt, wobei der Raum (1) für Kohle, der Raum (2) für Wasser bestimmt ist. Fig. 2 shows an example of a normal coal-fired tender, where the space ( 1 ) is for coal, the space ( 2 ) for water.

Abb. 3 zeigt den gleichen Tender umgebaut für Ölfeuerung, wobei wiederum der Raum (1) für Brennstoff, der Raum (2) für Wasser vorgesehen ist. Hieraus ist ersichtlich, das die Anordnung des Brennstoffbehälters nach dem Stande der Technik der Anordnung des Kohlenkastens folgt, d. h. der Brennstoffbehälter ist auf dem Wasserkasten aufgebaut. Fig. 3 shows the same tender rebuilt for oil firing, again the room ( 1 ) for fuel and the room ( 2 ) for water. From this it can be seen that the arrangement of the fuel tank according to the prior art follows the arrangement of the coal box, ie the fuel tank is built on the water box.

Abb. 1 zeigt die Anordnung des Brennstoffbehälters nach der dem Patentanspruch zugrundeliegenden Erfindung. Fig. 1 shows the arrangement of the fuel tank according to the invention on which the claim is based.

Ziffer (1) bezeichnet wiederum den Brennstoffbehälter, der hier eine zylindrische Form hat, deren Durchmesser erheblich kleiner ist als die Breite und Höhe des umgebenden Wasserkastens, so daß durch die zentrale Anordnung des Brennstoffbehälters bis zur Fahrzeugaußenwand, die durch den Wasserkasten gebildet wird, umfänglich sowie vorn und hinten erheblich Abstand bleibt. Der Brennstoffbehälter ist in seiner Lage durch die durchbrochenen Aussteifungswanten (5) des Wasserkastens befestigt. Umfänglich um den Brennstoffbehälter sind diese Wanten verformbar gestaltet wie dies aus dem Kraftfahrzeugbau zur Gestaltung von Aufprallenergie verzehrenden Aufbauten bekannt ist und in der Seitenansichts-Zeichnung durch die abgewinkelten Linien angedeutet ist. Nach vorn und hinten ist der Brennstoffbehälter durch Stützelemente eingefaßt, die unter verformender äußerer Einwirkung am Brennstoffbehälter abgleiten und dabei sich verformend Stoßenergie verzehren, in der Seitenansicht mit den Elementen (4) angedeutet.Number ( 1 ) again designates the fuel tank, which here has a cylindrical shape, the diameter of which is considerably smaller than the width and height of the surrounding water tank, so that the central arrangement of the fuel tank extends to the outer wall of the vehicle, which is formed by the water tank as well as a considerable distance in front and back. The fuel tank is fixed in its position by the perforated bracing shrouds ( 5 ) in the water tank. These shrouds are designed to be deformable around the fuel tank, as is known from motor vehicle construction for the design of structures that consume impact energy and is indicated in the side view drawing by the angled lines. Towards the front and back, the fuel tank is framed by support elements which slide under deforming external influence on the fuel tank and thereby deform impact energy, indicated in the side view with the elements ( 4 ).

Am Brennstoffbehälter sind angebracht Einfüllstutzen mit Schnellschluß- Rückschlagventil (2), Tankentlüftung mit Notabschlußventil (3) mit durch den Wasserkasten nach oben führendem Entlüftungsrohr mit Abdeckung, Brennstoffentnahmeanschluß mit Notabschlußventil (9), mit Rohrleitung und beweglicher Panzerschlauch-Verbindung zur Lokomotive.Filling nozzles with quick-closing non-return valve ( 2 ), tank ventilation with emergency shut-off valve ( 3 ) with ventilation pipe with cover leading up through the water box, fuel removal connection with emergency shut-off valve ( 9 ), with pipeline and flexible armored hose connection to the locomotive are attached to the fuel tank.

Der Wasserkasten erfährt insofern eine Änderung, als er nun auch den Raum ausfüllt, der nach dem Stand der Technik dem aufgesetzten Kohlen- bzw. Öl-Behälter zugewiesen war. Die Befüllung erfolgt daher von der Seite über Steigleitung (6), wobei wahlweise noch eine Einfüllöffnung (7) auf dem Wasserkastendeck angebracht werden kann, sowie eine Entlüftung (8) vorgesehen wird, die für die Befüllung über Steigleitung benötigt wird. Der Brennstoffbehälter kann dadurch ohne Beeinträchtigung der Ausnutzung der rechteckigen Fahrzeugumgrenzungsprofile für Schienenfahrzeuge eine formstabile zylindrische Form erhalten, die selbst wesentlich steifer ist, als die umgebenden energieverzehrend-verformbaren Aufhängungselemente. Er ist dadurch und durch seine Lage nahe des stabilen Fahrzeugrahmens, der den Boden des Wasserkastens bildet, gegen äußere Stoßwirkung bei Unfällen wirksam geschützt. Die umgebende Wassermenge wirkt hierbei zusätzlich aufpralldämpfend.The water box undergoes a change in that it now fills the space that was assigned to the coal or oil container attached according to the prior art. Filling is therefore carried out from the side via a riser ( 6 ), whereby a filler opening ( 7 ) can optionally be provided on the water tank deck, as well as a vent ( 8 ) that is required for filling via a riser. As a result, the fuel tank can be given a dimensionally stable cylindrical shape without impairing the utilization of the rectangular vehicle boundary profiles for rail vehicles, which is itself much stiffer than the surrounding energy-absorbing, deformable suspension elements. Because of this and because of its location near the stable vehicle frame that forms the bottom of the water tank, it is effectively protected against external impact in the event of an accident. The surrounding amount of water also has an impact-absorbing effect.

Im normalen Betrieb bewirkt die umgebende Wassermenge eine gleichbleibende Umgebungstemperatur des Brennstoffbehälters, dessen Inhalt daher vor unkontrollierten äußeren Temperatur- und Wärmeeinwirkungen geschützt ist.In normal operation, the surrounding amount of water causes a constant Ambient temperature of the fuel tank, its content therefore before uncontrolled external temperature and heat effects is protected.

Claims

Steam locomotive with a fuel tank for liquid or gas fuels, characterized in that the fuel tank is housed within a water tank.